ДОСЛІДЖЕННЯ КОЛІРНИХ ТА АНТИКОРОЗІЙНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ПІГМЕНТІВ У СИСТЕМІ FE-AL-MG-О-Н

Автор(и)

  • Лілія Анатоліївна Фролова Державний вищий навчальний заклад «Український державний хіміко-технологічний університет», Ukraine https://orcid.org/0000-0001-7970-2264
  • Тетяна Євгенівна Бутиріна Державний вищий навчальний заклад «Український державний хіміко-технологічний університет», Ukraine https://orcid.org/0000-0002-0619-6783

DOI:

https://doi.org/10.25140/2411-5363-2020-1(19)-264-271

Ключові слова:

пігменти, колір, кольороутворення, рН витяжки, потенціал, корозія

Анотація

Актуальність теми дослідження. Перспективними пігментами пасивуючого типу, крім фосфатних, є інші матеріали – оксигідроксиди, ферити, молібдати, станати, борати, вольфрамати, які отримують за традиційними технологіями. Проте ці методи зазвичай пов'язані зі значними витратами енергії, великою тривалістю синтезу, необхідністю подрібнення спіків до дрібнодисперсного стану. Зростає інтерес дослідників до методу співосадження, який дозволяє варіювати катіонним та аніонним складом пігментів. Крім того, перед розробниками лакофарбових матеріалів стоїть задача заміни токсичних протикорозійних хром-, кадмій- та плюмбумвмісних пігментів, що входять до складу більшості сучасних ґрунтовок інгібуючого типу. Альтернативою таким лакофарбовим матеріалам є наповнювачі оксидного типу, які є антикорозійними пігментами, у тому числі оксигідроксиди, ферити магнію, алюмінати кобальту, ферити цинку, ферити міді, алюмінати магнію, алюмінати цинку тощо. Забарвлення пігментів, їх антикорозійні властивості залежать від іонів хромофорів, які входять до складу структури отримуваних сполук. 

Постановка проблеми. Технологія співосадження має певні переваги в порівнянні із традиційними та дозволяє радикально здешевити отримання оксидних матеріалів. Такий процес, заснований на використанні внутрішньої хімічної енергії системи, дає змогу проводити синтез за зменшених температурі, тривалості синтезу та енергетичних витратах. Простота обладнання, можливість синтезу значної кількості продукту необхідного фазового та гранулометричного складу, екологічна чистота процесу також вказують на доцільність використання цього методу.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Останнім часом робились спроби одержання пігментів методом співосадження, але систематичних досліджень кінцевих продуктів не проводилось. Отримані продукти в більшості випадків формувались у вигляді погано відтворюваних за складом продуктів. У зв’язку з цим цікавим стає синтез у такому режимі, який дозволив би отримувати пігменти з хорошими колірними характеристиками в дрібнодисперсному стані, і виключив трудомістку стадію подрібнення. 

Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Вивчення умов утворення пігментів зі структурою оксигідроксидів, впливу їхнього складу на колірність та антикорозійні властивості.

Постановка завдання. Вивчення закономірностей формування антикорозійних властивостей, розробка складів для одержання пігментів із використанням методу співосадження і наступною термообробкою.

Виклад основного матеріалу. За допомогою експериментальних і теоретичних досліджень встановлено вплив природи катіонів хромофорів на колірний тон, чистоту кольору, антикорозійні властивості пігментів в системі Fe-Al-Mg-О, що дозволяє проводити цілеспрямований синтез пігментів бежевої, червоної та жовтої колірної гами з високими антикорозійними властивостями.

Висновки відповідно до статті. Основні технологічні властивості пігментів визначаються аніонним і катіонним складом. Антикорозійні властивості оксигідроксидних пігментів більшою мірою визначаються наявністю іонів гідроксила, що утворюються внаслідок дисоціації. Найбільший ефект спостерігається в разі використання сполук металів, константи дисоціації яких значно відрізняються. Захисний ефект переважно визначається уповільненням анодного процесу. При цьому аніони, які містять атоми алюмінію, прискорюють корозійні процеси. 

Біографії авторів

Лілія Анатоліївна Фролова, Державний вищий навчальний заклад «Український державний хіміко-технологічний університет»

кандидат технічних наук, доцент

Тетяна Євгенівна Бутиріна, Державний вищий навчальний заклад «Український державний хіміко-технологічний університет»

кандидат хімічних наук, доцент

Посилання

Yang G.-Q., Han B., Sun Z.-T., Yan L.-M., Wang X.-Y. Preparation and characterization of brown nanometer pigment with spinel structure. Dyes and Pigments, 2002. Vol. 55, № 1. P. 9–16.

Frolova L.A., Shuvalov V.A. The technology of complex pigments of zinc-containing waste water. Chemistry & Chemical Technology. 2013. № 2. P. 235–239.

Hajjaji W., Seabra M.P., Labrincha J.A. Evaluation of metal-ions containing sludges in the preparation of black inorganic pigments. Journal of Hazardous Materials. 2011. Vol. 185, № 2-3. P. 619–625.

Ghercaa D., Corneia N., Mentréb O., Kabbourb H., Daviero-Minaudb S., Puia A. In situ surface treatment of nanocrystalline MFe2O4 (M = Co, Mg, Mn, Ni) spinel ferrites using linseed oil. Applied Surface Science. 2013. Vol. 287, № 15. P. 490–498.

Saberia A., Golestani-Farda F., Willert-Poradab M., Simonc R., Gerdesb T., Sarpoolakya H. Improving the quality of nanocrystalline MgAl2O4 spinel coating on graphite by a prior oxidation treatment on the graphite surface. Journal of the European Ceramic Society. 2008. Vol. 28, № 10. P. 2011–2017.

Kalendováa A., Veselýa D., Kohla M., Stejskalb J. Effect of surface treatment of pigment particles with polypyrrole and polyaniline phosphate on their corrosion inhibiting properties in organic coatings. Progress in Organic Coatings. 2014. Vol. 77, № 9. P. 1465–1483.

Frolova L.A. Production conditions of iron oxide black from pickle liquors. Metallurgical and Mining Industry. 2014. № 4. P. 65–69.

Veselý D., Kalendova A. Anticorrosion efficiency of ZnxMgyAl2O4 core–shell spinels in organic coatings. Progress in Organic Coatings. 2008. Vol. 62, № 1. P. 5–20.

Kalendová A. Alkalising Neutralising effects of anticorrosive pigments containing Zn, Mg, Ca, and Sr cations. Progress in Organic Coating. 2000. Vol. 38, № 3–4. P. 199–206.

Brodinováa J., Stejskalb J., Kalendováa A. Investigation of ferrites properties with polyaniline layer in anticorrosive coatings. Journal of Physics and Chemistry of Solids. 2007. Vol. 68, № 5–6. P. 1091–1095.

Горловский И. А., Индейкин Е. А., Толмачев И. А. Лабораторный практикум по пигментам и пигментированным лакокрасочным материалам. Ленинград.: Химия, 1990. 240 с.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-09-16

Як цитувати

Фролова, Л. А., & Бутиріна, Т. Є. (2021). ДОСЛІДЖЕННЯ КОЛІРНИХ ТА АНТИКОРОЗІЙНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ПІГМЕНТІВ У СИСТЕМІ FE-AL-MG-О-Н. Технічні науки та технології, (1(19), 264–271. https://doi.org/10.25140/2411-5363-2020-1(19)-264-271

Номер

Розділ

ТЕХНОЛОГІЇ ХАРЧОВОЇ ТА ЛЕГКОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ